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Assinale a ÚNICA alternativa que apresenta o valor de y(1) em face da resolução da EDO de 1ª ordem y' = y2, sendo y(0) = 0,3. Considere h = 0,10. U...

Assinale a ÚNICA alternativa que apresenta o valor de y(1) em face da resolução da EDO de 1ª ordem y' = y2, sendo y(0) = 0,3. Considere h = 0,10. Utilize o método de Runge-Kutta:

- A função a ser integrada é f(x) = -x2;
- O valor inicial do intervalo de integração é 0;
- O valor final do intervalo de integração é 1; e
- O intervalo de integração é dividido em 10 partes, de modo que o tamanho de cada intervalo é 0,1.
a) 0,429
b) 0,449
c) 0,469
d) 0,489
e) 0,509

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Modelagem Matemática Teste
9 pág.

Materiais de Construção Mecânica Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

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Para resolver essa equação diferencial de primeira ordem utilizando o método de Runge-Kutta, podemos seguir os seguintes passos: Passo 1: Definir os valores iniciais: - y(0) = 0,3 - h = 0,10 Passo 2: Calcular os valores intermediários utilizando as fórmulas do método de Runge-Kutta: - k1 = h * f(0,3) = h * (-0,3^2) = h * (-0,09) = -0,009 - k2 = h * f(0,3 + 0,5 * h) = h * (-(0,3 + 0,5 * h)^2) = h * (-(0,3 + 0,05)^2) = h * (-0,35225) = -0,035225 - k3 = h * f(0,3 + 0,5 * h) = h * (-(0,3 + 0,5 * h)^2) = h * (-(0,3 + 0,05)^2) = h * (-0,35225) = -0,035225 - k4 = h * f(0,3 + h) = h * (-(0,3 + h)^2) = h * (-(0,3 + 0,1)^2) = h * (-0,49) = -0,049 Passo 3: Calcular o valor de y(1) utilizando a fórmula do método de Runge-Kutta: - y(1) = y(0) + (1/6) * (k1 + 2 * k2 + 2 * k3 + k4) - y(1) = 0,3 + (1/6) * (-0,009 + 2 * (-0,035225) + 2 * (-0,035225) + (-0,049)) - y(1) = 0,3 + (1/6) * (-0,009 - 0,07045 - 0,07045 - 0,049) - y(1) = 0,3 + (1/6) * (-0,1989) - y(1) = 0,3 - 0,03315 - y(1) = 0,26685 Portanto, o valor de y(1) é aproximadamente 0,26685. A alternativa correta é a letra a) 0,429.

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